Une collaboration qui vise à développer une plateforme de batteries silicium-soufre à haute densité énergétique, associant une anode silicium-carbone et une cathode lithium-soufre a été annoncée à Los Angeles par XBM USA et SiCAM Technologies
La chimie silicium-soufre figure parmi les plateformes de nouvelle génération les plus prometteuses, selon les deux entreprises, avec une densité énergétique théorique nettement supérieure à celle des batteries lithium-ion conventionnelles. Le silicium est présenté comme le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre, le soufre comme un sous-produit du raffinage pétrolier aux États-Unis, et la cathode lithium-soufre de XBM est dérivée de la lignine, un sous-produit de l’industrie papetière américaine.
Cette annonce intervient alors que l’Asie, principalement la Chine, contrôlerait environ 80 à 95 % de la chaîne d’approvisionnement mondiale en cellules et matériaux de batteries. Les fabricants américains recherchent des chimies plus performantes, moins coûteuses et d’origine nationale pour réduire leur dépendance aux matériaux étrangers, ce qui créerait des opportunités pour les équipementiers américains de sauter une génération de technologies héritées, selon le communiqué.
Un procédé d’anode par chlorosilane
Le matériau d’anode en silicium de SiCAM et son procédé sont qualifiés d’uniques parmi les produits d’anode silicium-carbone fabriqués actuellement. Alors que la plupart des autres développeurs utilisent du silane dans un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), SiCAM utilise du chlorosilane (TCS) dans un procédé de dépôt chimique en phase vapeur en lit fluidisé (FB-CVD). Cette approche crée, selon le communiqué, une véritable structure primaire composite à silicium lié, contribuant à réduire le problème de gonflement du silicium de 300 % observé lors des cycles de charge et de décharge.
Côté cathode, la cathode lithium-soufre à haute capacité de XBM vise une meilleure utilisation du soufre, une durée de vie en cycles améliorée et une densité énergétique accrue au niveau de la cellule, en utilisant des sous-produits industriels abondants tels que le soufre et la lignine.
Des applications légères d’abord
Jon Shan, directeur technique de XBM USA, a déclaré : « Notre objectif à court terme est d’optimiser notre cathode Li-S à haute capacité et l’anode Si-C de SiCAM dans une plateforme de batteries silicium-soufre inédite, ciblant initialement des applications de mobilité électrique légères et à haute densité énergétique, telles que les eVTOL et les drones. »
Phillip Roberts, cofondateur de SiCAM Technologies et de XBM USA, voit dans cette collaboration « l’évolution naturelle de la vision de notre entreprise, centrée sur les États-Unis et la « batterie durable », qui évite les chimies de batteries traditionnelles, issues de l’extraction minière, plus coûteuses et d’origine et de contrôle étrangers ».
À propos de XBM USA LLC : XBM est une entreprise américaine spécialisée dans le développement durable de cathodes, d’anodes et de cellules avancées pour batteries à haute capacité. Son produit phare est un matériau actif de cathode au soufre (Li-S) à haute capacité, ainsi que de nouveaux matériaux d’anode à base de carbone issu de la biomasse. La technologie Li-S de XBM repose sur son procédé exclusif CarbonX de fabrication de carbone poreux par sol-gel, élaboré à partir de sous-produits à base de lignine et enrichi en soufre et en catalyseurs.
À propos de SiCAM Technologies, Inc. : SiCAM Technologies, Inc. est le titulaire exclusif de la licence du matériau d’anode composite silicium-carbone (Si-C) breveté et à haute capacité, baptisé SiCAM™. La société est en passe de commercialiser son matériau d’anode Si-C à faible coût et travaille actuellement à la mise en place d’activités de production du matériau d’anode SiCAM™ Si-C aux États-Unis.
